Lampa tylna motocykla ze zintegrowanymi migaczami za pomocą programowalnych diod LED: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Cześć!

Jest to dość łatwe majsterkowanie, jak zrobić niestandardową programowalną lampę tylną RGB (ze zintegrowanymi kierunkowskazami/wskaźnikami) do motocykla lub ewentualnie czegokolwiek za pomocą WS2812B (indywidualnie adresowalne diody LED) i Arduino. Dostępne są 4 tryby wzorów oświetlenia, które można przełączać za pomocą przycisku.

Pomysł, aby zrobić taką lampę tylną, istniał od pierwszego dnia, w którym dostałem motocykl, ale wtedy nie byłem pewien, w jaki sposób ją wykonać i tak naprawdę nie miałem czasu, ponieważ byłem zajęty moja uczelnia. Moim początkowym planem było kupienie diod RGB i zastąpienie ich standardowymi diodami w tylnej lampie mojego motocykla oraz wykonanie kilku zmian w okablowaniu, aby dodać funkcję zintegrowanego migacza. Taka implementacja wymagałaby kilku tranzystorów i regulatorów napięcia dla każdego z przewodów sterujących CZERWONY-ZIELONY-NIEBIESKI na diodach RGB, kończąc na bardzo złożonym obwodzie.

Miałem jednak taką obsesję na punkcie tego pomysłu, że postanowiłem kupić diody RGB i inne wymagane komponenty, ale wszystkie moje plany zmieniły się, gdy facet w sklepie elektronicznym przedstawił mi rodzaj diod znanych jako diody indywidualnie adresowalne lub programowalne (które była to dla mnie wtedy nowa rzecz), które były podobne do diod LED RGB, ale każdą diodą można sterować indywidualnie, aby świecić w dowolnej sekwencji lub kolorze za pomocą kontrolerów Arduino i tylko jednego przewodu sterującego dla całej taśmy. Od tego momentu ukończenie tego projektu zajęło mi prawie rok, zaczynając od nauczenia się, jak działają te diody led… jak je zaprogramować… przechodząc przez różne projekty obwodu i jego prototypy… dużo i dużo rozwiązywania problemów (to była jedyna rzecz, działo się przez ostatnie dwa miesiące mojego projektu, ponieważ codziennie zdarzały się serie błędów i awarii komponentów w ramach mojego gównianego projektu. Podczas procesu naprawiania jakiejś usterki w moim obwodzie pojawiają się nowe problemy i to się często zdarza i był dla mnie kompletnym stresem, że prawie nie mogłem się skoncentrować na czymkolwiek innym). Pod koniec tego projektu przeszedłem przez jedno uszkodzone Arduino, kilka przepalonych układów scalonych LM7805 i rezystorów, mnóstwo listew i diod led to wszystko stanowiłoby prawie połowę pieniędzy, które wydałem na ten projekt.

Ten projekt był czymś, co mogłem zrobić lub prawdopodobnie mógłbyś zakończyć w ciągu 20 dni, pod warunkiem, że masz do dyspozycji wszystkie wymagane części. To, co zajęło mi tak dużo czasu, było spowodowane moją uczelnią, okres oczekiwania na produkty, które były zamawiane w odstępach tygodni lub miesięcy, ponieważ pieniądze były dla mnie problemem i w końcu pomyślałem sobie, czy to wszystko było rzeczywiście głupim pomysłem i jaki był sens tego właściwie marnowałem swój czas i pieniądze na robienie tego. W każdym razie bardzo podobał mi się ten projekt i angażował mnie przez prawie rok i jestem pewien, że ty też to zrobisz. Więc zapraszam do majsterkowania!

Krok 1: Wymagane komponenty

Wymagane komponenty mogą się różnić w zależności od tego, jak planujesz wdrożyć ten projekt. Na przykład użyłem dwóch Arduino, dzięki czemu mogę mieć wiele wzorów i przełączać się między tymi wzorami. Jeśli jednak potrzebujesz tylko zintegrowanego migacza/wskaźnika z funkcją światła hamowania, możesz to zrobić za pomocą tylko jednego Arduino. Podobnie radiatory użyte w moim projekcie były przesadą i wcale nie były potrzebne do mojego celu. Możesz więc wyeliminować te elementy, które uważasz za niepotrzebne, a których użyłem tylko dlatego, że byłem głupi, niedoświadczony i byłem przesadnie zaniepokojony (nadal kilka razy udało mi się zniszczyć mój obwód). Poniżej znajduje się lista komponentów, których użyłem do stworzenia tego projektu:

• Diody LED WS2812B (w zależności od tego, ile potrzebujesz do swojego celu)
• ARDUINO NANO x2
• LM7805 x5 (regulator napięcia do konwersji 12v z akumulatora na 5v)
• Rezystor 10kΩ x5
• Przewody
• Złącza (użyłem złączy płyty głównej-smps MALE(x2) i FEMALE (x2))
• Przycisk (do przełączania trybów) x1
• Deska z paskami x2
• Radiator x5
• Plastikowy pojemnik x1

Jak powiedziałem, wymagane części naprawdę zależą od tego, jak planujesz wdrożyć ten projekt.

Krok 2: Arduino, diody LED WS2812B i biblioteka FastLED (programowanie i testowanie)

Tak więc pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić przed wykonaniem rzeczywistego obwodu, jest sprawdzenie, czy Twój projekt obwodu faktycznie będzie działał i czy Twój program będzie działał tak, jak powinien. Wszystko to można zrobić, testując komponenty na płytce prototypowej i jeśli występują jakiekolwiek problemy z którymkolwiek komponentem lub obwodem. Zawsze możemy spróbować ponownie z różnymi opcjami, aż uzyskamy idealny obwód roboczy. Jednym z powodów, dla których ukończenie tego projektu zajęło mi tak dużo czasu, było to, że pośpieszyłem się z tym projektem i nie testowałem początkowego projektu obwodu dla różnych kombinacji sygnału wejściowego. Skończyło się to koniecznością przechodzenia przez wiele wymian komponentów, a także ponownego okablowania obwodu.

Pierwszą rzeczą do omówienia jest rodzaj diod LED, które zostały użyte w tym projekcie i jak możemy je zaprogramować, aby działały zgodnie z naszymi zamierzeniami. Model diody, którego użyłem to WS2812B, ogólnie znany jako diody adresowane indywidualnie. Istnieją różne modele tych diod o różnych nazwach i nie mam pojęcia czym się różnią, jedyne co wiem to to, że różne modele różnią się temperaturą barwową, a niektóre mają pin zegarowy oprócz pinu danych.

Do sterowania tymi diodami LED używamy kontrolera Arduino (użyłem UNO i MEGA do testowania oraz NANO do mojego końcowego układu) wraz z biblioteką FastLED, biblioteką arduino używaną do sterowania rodzajem diod LED używanych w tym projekcie. Tę bibliotekę można uzyskać z GITHUB REPO.

Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, zanim będziemy mogli przesłać programy do Arduino, jest dodanie biblioteki FastLED do Arduino IDE. Instrukcje, jak to zrobić, można znaleźć tutaj.

Do tego projektu użyłem dwóch Arduino, jednego do wysyłania sygnałów do diody LED, a drugiego do przełączania między różnymi trybami lub wzorami oświetlenia. Jeśli chcesz tylko jednego trybu / domyślnego wzorca, potrzebujesz tylko jednego arduino.

Możesz pobrać programy z poniższego linku.

Teraz przeprowadzę Cię przez programy i opiszę, co należy zmienić zgodnie z Twoją konfiguracją. Widać, że istnieją dwa programy o nazwie ledact i ledpatt2. Program ledact jest przeznaczony dla arduino, który służy do przełączania trybów/wzorców, a program ledpatt2 to ten, który steruje diodami led. Możesz także zobaczyć te same dwa programy w innym folderze o nazwie nano. Jest to rzecz, ale mniejszy rozmiar, dzięki czemu można go używać z ARDUINO NANO, który ma mniej pamięci niż UNO lub MEGA.

Najpierw zobaczmy, co należy zmienić w ledpatt2 zgodnie z twoim obwodem. Najpierw musisz zmienić NUM_LEDS i DATA_PIN w liniach 3-4 na liczbę diod, których używasz i numer pinu w arduino, do którego jest podłączony sygnał danych twojego leda. Następnie musisz zmienić kod w 18 zgodnie z rodzajem diod, których używasz. Na przykład mój kod jest podobny do tego, ponieważ użyłem ledów WS2812B z kalibracją BRG (NIEBIESKO-CZERWONY-ZIELONY). Jeśli używasz innej diody, zamień WS2812B w kodzie na nazwę diody i zastąp BRG jego kalibracją kolorów. Aby znaleźć kalibrację kolorów swojego leda, możesz postępować zgodnie z artykułem znajdującym się tutaj.

Możesz zobaczyć kilka inicjalizacji z linii 15-25, z których 15-21 można uniknąć, jeśli potrzebujesz tylko jednego wzorca. Te piny wymienione w liniach 15-21 służą do wyzwalania różnych trybów i odbywa się to za pomocą drugiego Arduino. Linie 22-25, jak wspomniano w kodzie, służą do odbioru sygnałów wejściowych dla świateł hamulca, postoju i kierunkowskazów.

W ledact musisz tylko przejmować się liniami 4-8, jeśli chcesz, aby działał tak, jak w tym projekcie. Linie 4-7 to piny wyzwalające każdy z trybów. Ponieważ chciałem tylko 4 tryby, użyto 4 pinów. Linia 8 służy do inicjalizacji modePin, pinu, do którego podłączony jest przycisk. W kodzie widać, że piny 3, 4, 5, 6 arduino są używane dla 4 trybów. Piny te są bezpośrednio podłączone do pinów 3-4-5-6 na arduino załadowanym programem ledpatt2.

To była moja metoda implementacji świateł led o różnych wzorach i myślę, że jest to dość niespójne. Dużo szukałem w Internecie, czy można to wszystko zrobić za pomocą tylko jednego Arduino, ale nie mogłem znaleźć żadnego, który by mi pomógł. Jeśli wiesz, jak to zrobić lub jesteś bardzo dobry w programowaniu, sugeruję, abyś skorzystał z tego, ponieważ mój program jest bardzo źle zaprojektowany i nieporęczny z powodu moich słabych umiejętności kodowania. Podziel się z nami swoimi wynikami.

Krok 3: Konfiguracja obwodu

Jest to raczej łatwy krok, jeśli w pełni rozumiesz obwód lub masz dobrze przemyślany plan implementacji obwodu. Jeśli elementy w obwodzie wyglądają na mylące, podzielę to dla ciebie, ponieważ jest to bardzo prosty obwód. Najpierw mamy pięć układów scalonych LM7805 używanych do konwersji 12 V na 5 V (napięcie to jest bezpieczne dla pinów wejściowych arduino), z których cztery służą do odbierania sygnałów hamulców, parkowania i migaczy L-R, pozostałe służą do zasilania dwóch arduino. Następnie mamy kilka rezystorów 10k omów połączonych równolegle z każdym z zacisków wejściowych i wreszcie dwa arduino.

Wykonałem obwód nawiązując do projektu obwodu wykonanego przed użyciem Fritzing. Do złącz wykorzystano złącza SMPS-MOTHERBOARD MALE/FEMALE. Możesz sprawdzić zdjęcia i śledzić.

Ten obwód nie jest najlepszy, ponieważ nie ma żadnych obwodów ochronnych ani filtrów, a powodem, dla którego tego nie uwzględniłem, jest to, że jestem kompletnym noobem. Również radiatory używane z układami scalonymi zostały wyjęte ze starego zasilacza impulsowego i użyto razem z nimi pasty termicznej. Jednak niektórzy elektroniczni maniacy powiedzieli mi, że użycie radiatorów było przesadą w tej aplikacji i że układy scalone będą działać bez potrzeby stosowania radiatorów w tym obwodzie. Więc to jest to.

Krok 4: Ostatni krok: Boks i konfiguracja w motocyklu

Plastikowy pojemnik został użyty jako obudowa obwodu i owinięty wokół niego taśmą izolacyjną, ponieważ woda jest czymś, czego nie chcemy w naszym obwodzie. Następnym zadaniem jest podłączenie wszystkiego i wykonanie okablowania motocykla. Musisz być bardzo ostrożny podczas pracy przy elektryce motocykla, ponieważ każde zwarcie może całkowicie uszkodzić elektronikę motocykla. Jeśli nie znasz okablowania swojego motocykla, możesz zapoznać się z instrukcjami serwisowymi lub poszukać w Internecie. Pozostałym zadaniem jest wymontowanie fabrycznej lampy tylnej i wymiana znajdujących się w niej diod LED na WS2812B. Następnie przepakuj i ponownie zamknij lampę bez pozostawiania dziur lub miejsc, w których może dostać się wilgoć. Możesz przechowywać skrzynkę z obwodami wewnątrz schowka pod siedzeniem tylnego siedzenia motocykla. Na koniec podłącz wszystko, włącz zasilanie i zabierz motocykl na przejażdżkę. Choć projekt wydaje się zbyt pracochłonny, zapewniam, że efekt końcowy sprawi, że będziesz radować się jak szalony chłopak. DZIĘKUJĘ ZA PRZECZYTANIE I CIESZ SIĘ!